空气流量计的气体流道结构.pdf

本发明提供了一种空气流量计的气体流道结构，包括基体和顶盖，顶盖扣合于基体上；所述基体上设置有位置相对的进气口和出气口，以及与进气口和出气口均连通的分流通道和测量通道，所述分流通道和测量通道通过一中心凸起分隔开；进气口的两侧均设置有倒角，使得进气口圆滑外扩呈喇叭状；由进气口进入的气体经中心凸起的分流尖端分流后，一部分进入分流通道，另一部分进入测量通道；分流通道与中心凸起的直线段位置对应，进入分流通道的气体沿分流通道两侧的直线侧壁从上游至下游逐渐收缩至出气口。本发明对气体流道结构进行了特殊设计，使得采用该气体流道结构的空气流量计的测量结果更加准确，在空气流速变化时，其高低速测量灵敏度更加均衡。

权利要求书
1.  一种空气流量计的气体流道结构，包括基体(1)和顶盖(2)，所述顶盖(2)扣合于基体(1)上形成所述气体流道结构；
其特征在于：所述基体(1)上设置有位置相对的进气口(3)和出气口(4)，以及与进气口(3)和出气口(4)均连通的分流通道(5)和测量通道(6)，所述分流通道(5)和测量通道(6)通过一中心凸起(7)分隔开；
所述中心凸起(7)的外围轮廓包括一直线段(71)、一入口曲线段(72)、一测量圆弧段(73)和一出口曲线段(74)，所述直线段(71)与入口曲线段(72)的连接处形成一分流尖端(75)，所述入口曲线段(72)通过S型过渡将直线段(71)与测量圆弧段(73)连接在一起；所述出口曲线段(74)通过S型过渡将测量圆弧段(73)与直线段(71)连接在一起，所述出口曲线段(74)与直线段(71)的连接处形成一汇流尖端(76)；
所述进气口(3)的两侧均设置有倒角，使得进气口(3)圆滑外扩呈喇叭状；由进气口(3)进入的气体经中心凸起(7)的分流尖端(75)分流后，一部分进入分流通道(5)，另一部分进入测量通道(6)；所述分流通道(5)与中心凸起(7)的直线段(71)位置对应，进入分流通道(5)的气体沿分流通道(5)两侧的直线侧壁从上游至下游逐渐收缩至出气口(4)。

2.  根据权利要求1所述的空气流量计的气体流道结构，其特征在于，所述测量通道(6)包括依次连通的横向流入通道(61)、纵向主通道(62)和横向流出通道(63)；
所述横向流入通道(61)对应于中心凸起(7)的入口曲线段(72)位置，所述横向流出通道(63)对应于中心凸起(7)的出口曲线段(74)位置；
所述纵向主通道(62)的一个侧壁为中心凸起(7)的测量圆弧段(73)，另一侧壁上设置有一与所述测量圆弧段(73)弧度一致、朝向相反的曲面 (64)，所述曲面(64)的中间位置设置有一缺口，所述缺口用于插入传感器芯片(8)；
所述纵向主通道(62)的底面上设置有一上升台阶(65)，所述上升台阶(65)与底面之间通过斜坡过渡；所述顶盖(2)上与上升台阶(65)相对应的位置设置有一与上升台阶(65)结构相同的下降台阶(66)；所述缺口的底端与上升台阶(65)之间留有间隙；
所述测量通道(6)的结构使得在顶盖(2)扣合后，进入测量通道(6)的气体首先沿着横向流入通道(61)两侧的曲线侧壁，保持横截面积不变的流至纵向主通道(62)；之后在纵向主通道(62)内由于测量圆弧段(73)、曲面(64)、上升台阶(65)和下降台阶(66)的限制，使得进入的气体在左右方向和上下方向均先由大变小，再由小变大的流至横向流出通道(63)，并沿着横向流出通道(63)两侧的曲线侧壁，保持横截面积不变的流至出气口(4)；经分流通道(5)和测量通道(6)在出气口(4)汇聚流出。

3.  根据权利要求1所述的空气流量计的气体流道结构，其特征在于，所述测量通道(6)的底面上开设有一通孔(9)，所述顶盖(2)上相应的位置也开设有一通孔(9)，两个通孔(9)的尺寸相同、中心轴线重合。

说明书空气流量计的气体流道结构
技术领域
本发明属于汽车零配件领域，具体涉及一种空气流量计的气体流道结构。
背景技术
随着对发动机汽车尾气排放要求的提高，越来越多的发动机采用精密的空气流量计计量进入发动机的空气量，发动机ECU根据空气流量计信号初步设定基本供油量，以满足发动机各种工况空燃比，进而保证发动机各种工况对混合气的要求。
热式空气流量计是空气流量计中的一种，其是利用气流中的发热物质与被测空气之间热量交换关系来测量当前的空气质量流量的一种传感器。其工作原理为：将发热元件被放置于气流当中，其表面与空气发生热交换，通过传感器电路对热交换的某些参数进行检测，并得到发热元件附近的气体流量，从而推算出整个管道的气体流量。
热式空气流量计一般包括支撑体和测量元件，所述支撑体安装在诸如发动机吸气管路的侧壁上，并具有供气体通过的气体流道结构；所述测量元件包括一传感器，用于探测气流的变化，其通过气流流速的变化所引起的传感器表面的温度变化来测量空气流量。由于传感器是依靠检测发热元件与空气气流进行热交换程度来判断气流流量，因此进气空气的流动状态会对传感器的测量结果有较大的影响。
目前的热式空气流量计在进行流量测量时一般都存在这样的问题，即在空气流速较低时，空气流量较小，传感器探测流量变化的灵敏度较高；而在空气流速较高时，空气流量较大，传感器探测流量变化的灵敏度相对较低。因此这种空气流量计在空气流速变化时，因高低速测量灵敏度的不均衡，会影响测量精度。
发明内容
本发明针对上述现有技术的不足，提供了一种能够使空气流量计的灵敏度更均衡、测量准确度更高的空气流量计的气体流道结构。
本发明是通过如下技术方案实现的：
一种空气流量计的气体流道结构，包括基体和顶盖，所述顶盖扣合于基体上形成所述气体流道结构；
其特征在于：所述基体上设置有位置相对的进气口和出气口，以及与进气口和出气口均连通的分流通道和测量通道，所述分流通道和测量通道通过一中心凸起分隔开；
所述中心凸起的外围轮廓包括一直线段、一入口曲线段、一测量圆弧段和一出口曲线段，所述直线段与入口曲线段的连接处形成一分流尖端，所述入口曲线段通过S型过渡将直线段与测量圆弧段连接在一起；所述出口曲线段通过S型过渡将测量圆弧段与直线段连接在一起，所述出口曲线段与直线段的连接处形成一汇流尖端；
所述进气口的两侧均设置有倒角，使得进气口圆滑外扩呈喇叭状；由进气口进入的气体经中心凸起的分流尖端分流后，一部分进入分流通道，另一部分进入测量通道；所述分流通道与中心凸起的直线段位置对应，进入分流通道的气体沿分流通道两侧的直线侧壁从上游至下游逐渐收缩至出气口。
优选的，所述测量通道包括依次连通的横向流入通道、纵向主通道和横向流出通道；
所述横向流入通道对应于中心凸起的入口曲线段位置，所述横向流出通道对应于中心凸起的出口曲线段位置；
所述纵向主通道的一个侧壁为中心凸起的测量圆弧段，另一侧壁上设置有一与所述测量圆弧段弧度一致、朝向相反的曲面，所述曲面的中间位置设置有一缺口，所述缺口用于插入传感器芯片；
所述纵向主通道的底面上设置有一上升台阶，所述上升台阶与底面之间通过斜坡过渡；所述顶盖上与上升台阶相对应的位置设置有一与上升台 阶结构相同的下降台阶；所述缺口的底端与上升台阶之间留有间隙；
所述测量通道的结构使得在顶盖扣合后，进入测量通道的气体首先沿着横向流入通道两侧的曲线侧壁，保持横截面积不变的流至纵向主通道；之后在纵向主通道内由于测量圆弧段、曲面、上升台阶和下降台阶的限制，使得进入的气体在左右方向和上下方向均先由大变小，再由小变大的流至横向流出通道，并沿着横向流出通道两侧的曲线侧壁，保持横截面积不变的流至出气口；经分流通道和测量通道在出气口汇聚流出。
优选的，所述测量通道的底面上开设有一通孔，所述顶盖上相应的位置也开设有一通孔，两个通孔的尺寸相同、中心轴线重合。
本发明具有如下有益效果：
1、本发明对从气体流道结构进行了特殊设计，外部气体首先从喇叭状进气口进入，经分流尖端分流成两路，其中一路弯折进入横向流入通道，横向流入通道上设置有曲线侧壁，可对气体进行有效引导，使得混乱的气体逐渐趋于平缓；之后气体弯折进入纵向主通道，纵向主通道具有近似双喇叭口结构，可对气体进行先压缩再放大，最后经由横向流出通道的曲线侧壁流出；该种结构使得流过传感器芯片位置的气体稳定性更好，进而使得空气流量计的测量结果更加准确。
2、本发明所述的气体流道结构通过分流尖端将进入的气体分流成两路，气体流速较低时分流通道与测量通道的气流比例大概为2∶8；当气体流速较高时，分流通道的气体快速流出，使周围的空间形成一定的负压，从而使得进入测量通道的气体比例增大，经实验测定分流通道与测量通道的气流比例可以由2∶8升至3∶7，从而使得在空气流速较高时，传感器芯片探测流量变化的灵敏度提高。
3、本发明所述的气体流道结构通过在纵向主通道的曲面上设置用于插入传感器芯片的缺口，并在缺口的底端与上升台阶之间留有一定间隙，使得灰尘可从底部间隙流过，防止灰尘等杂质与传感器芯片表面发生碰撞，起到保护传感器芯片以及过滤的作用，从而使得测量数据更加准确。
4、本发明所述的气体流道结构通过分流尖端将进入的气体分流成两 路，这种分流设置可以阻挡大颗粒物质进入测量通道，能够为传感器芯片提供更加良好的工作环境。
附图说明
图1为所述气体流道结构的结构图；
图2为在基体内插入传感器芯片后的结构图；
图3为基体的结构图；
图4为顶盖的结构图；
图中各标号的含义如下：
基体1、顶盖2、进气口3、出气口4、分流通道5、测量通道6、中心凸起7、传感器芯片8、通孔9、横向流入通道61、纵向主通道62、横向流出通道63、曲面64、上升台阶65、下降台阶66、直线段71、入口曲线段72、测量圆弧段73、出口曲线段74、分流尖端75、汇流尖端76。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步详细的说明。
如图1-4所示，本发明提供了一种空气流量计的气体流道结构，包括基体1和顶盖2，所述顶盖2扣合于基体1上形成所述气体流道结构；基体1和顶盖2可以为分体式结构，也可以是一体式结构。
该气体流道结构用于空气流量计内，当空气流过该气体流道结构时，置于该气体流道结构内的传感器芯片会对某些参数进行检测，从而计算出整个管路的空气流量。
本发明仅针对气体流道结构进行改进，该气体流道结构除了可以用于空气流量计之外，还可以用于任何有流体介质流过的传感器装置。
所述基体1上设置有位置相对的进气口3和出气口4，以及与进气口3和出气口4均连通的分流通道5和测量通道6，所述分流通道5和测量通道6通过一中心凸起7分隔开；
所述中心凸起7的外围轮廓包括一直线段71、一入口曲线段72、一测量圆弧段73和一出口曲线段74，所述直线段71与入口曲线段72的连接处形成一分流尖端75，所述入口曲线段72通过S型过渡将直线段71与测量 圆弧段73连接在一起；所述出口曲线段74通过S型过渡将测量圆弧段73与直线段71连接在一起，所述出口曲线段74与直线段71的连接处形成一汇流尖端76；
所述进气口3的两侧均设置有倒角，使得进气口3圆滑外扩呈喇叭状；由进气口3进入的气体经中心凸起7的分流尖端75分流后，一部分进入分流通道5，另一部分进入测量通道6；
所述分流通道5与中心凸起7的直线段71位置对应，进入分流通道5的气体沿分流通道5两侧的直线侧壁从上游至下游逐渐收缩至出气口4；
所述测量通道6包括依次连通的横向流入通道61、纵向主通道62和横向流出通道63；
所述横向流入通道61对应于中心凸起7的入口曲线段72位置，所述横向流出通道63对应于中心凸起7的出口曲线段74位置；
所述纵向主通道62的一个侧壁为中心凸起7的测量圆弧段73，另一侧壁上设置有一与所述测量圆弧段弧度一致、朝向相反的曲面64，所述曲面64的中间位置设置有一缺口，所述缺口用于插入传感器芯片8；
所述纵向主通道62的底面上设置有一上升台阶65，所述上升台阶65与底面之间通过斜坡过渡；所述顶盖2上与上升台阶65相对应的位置设置有一与上升台阶65结构相同的下降台阶66；所述缺口的底端与上升台阶65之间留有间隙；
所述测量通道6的结构使得在顶盖2扣合后，进入测量通道6的气体首先沿着横向流入通道61两侧的曲线侧壁，保持横截面积不变的流至纵向主通道62；之后在纵向主通道62内由于测量圆弧段73、曲面64、上升台阶65和下降台阶66的限制，使得进入的气体在左右方向和上下方向均先由大变小，再由小变大的流至横向流出通道63，并沿着横向流出通道63两侧的曲线侧壁，保持横截面积不变的流至出气口4；经分流通道5和测量通道6在出气口4汇聚流出。
优选的，所述测量通道6的底面上开设有一通孔9，所述顶盖2上相应的位置也开设有一通孔9，两个通孔9的尺寸相同、中心轴线重合，这样可 以防止所述气体流道结构在气流流过时发出啸叫声。
本发明可改变为多种方式对本领域的技术人员是显而易见的，这样的改变不认为脱离本发明的范围。所有这样的对所述领域的技术人员显而易见的修改，将包括在本权利要求的范围之内。